SICK溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中zui為常用的一種,,現(xiàn)代的SICK溫度傳感器外形非常得小,,這樣更
加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中,也為人們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。
SICK溫度傳感器有四種主要類型:熱電偶、熱敏電阻,、電阻溫度檢測器(RTD)和ICSICK溫度傳感器。
ICSICK溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型,。
SICK溫度傳感器在安裝和使用時(shí),,應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)方可保證*測量效果:
1、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等,,換句話說,,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準(zhǔn)確性;
熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場,,所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi),,當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時(shí),,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸,。
2,、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,,在高溫下更為嚴(yán)重,這不僅會(huì)引起熱電勢的損耗而且還會(huì)引入干擾,,由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度,。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,,在進(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出,。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶,。測溫環(huán)境許可時(shí),,甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測量滯后,,用熱電偶檢測出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小,。
測量滯后越大,,熱電偶波動(dòng)的振幅就越小,與實(shí)際爐溫的差別也就越大,。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時(shí),,儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小,但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大,。為了準(zhǔn)確的測量溫度,,應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,,與熱電偶熱端的直徑,、材料的密度及比熱成正比,如要減小時(shí)間常數(shù),,除增加傳熱系數(shù)以外,,zui有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管,。在較精密的溫度測量中,,使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,,應(yīng)及時(shí)校正及更換
4,、熱阻誤差
高溫時(shí),如保護(hù)管上有一層煤灰,,塵埃附在上面,,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo),,這時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低,。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,,以減小誤差,。
SICK溫度傳感器工作原理
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器
金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應(yīng)進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換,。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,,引起金屬片彎曲,。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,,金屬管(材料A)長度增加,,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞,。反過來,,這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號(hào)。
液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器
在溫度變化時(shí),,液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化,。
多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化,這樣產(chǎn)生位置的變化輸出(電位計(jì),、感應(yīng)偏差,、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,,其電阻值也發(fā)生變化,。
對于不同金屬來說,溫度每變化一度,,電阻值變化是不同的,,而電阻值又可以直接作為輸出信號(hào)。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負(fù)溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成,,在末端焊接在一起,。再測出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度,。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,,所以稱之為熱電偶。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,,它們的靈敏度也各不相同,。
熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量,。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。[1]由于熱電偶SICK溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān),,用非常細(xì)的材料也能夠做成SICK溫度傳感器,。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測溫元件有*的響應(yīng)速度,,可以測量快速變化的過程。
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